Titel: | Neue Erdölkraftmaschinen. |
Autor: | Mg. |
Fundstelle: | Band 303, Jahrgang 1897, S. 289 |
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Neue Erdölkraftmaschinen.
(Schluss des Berichtes S. 269 d. Bd.)
Mit Abbildungen.
Neue Erdölkraftmaschinen.
Verschiedene Einrichtungen an Erdölmaschinen.
Fig. 19 erläutert eine Einlassvorrichtung von M. Hille in Dresden (D. R. P. Nr. 88691), welche
bezweckt, beim Ansaugen des Ladegemisches hinter dem Kolben zunächst ein Luftkissen
zu erhalten.
Textabbildung Bd. 303, S. 289
Fig. 19.Einlassvorrichtung von Hille.
Zu diesem Zweck ist vom Saugweg der Luft ein Nebenweg abgezweigt, welcher durch den
Vergaser hindurchgeführt ist und sich mit dem Hauptweg in einer Misch düse wieder
vereinigt. Während indessen bei bekannten Einrichtungen der Nebenweg gegen den
Hauptweg beständig offen steht, ist er bei vorliegender Anordnung für gewöhnlich
abgesperrt: Es ist in den Hauptweg eine Klappe eingebaut, welche die Mündung des
Nebenweges so lange versperrt, bis nach Bildung des Luftkissens mit der
Kolbengeschwindigkeit die Luftgeschwindigkeit so viel wächst, dass der Druck des
Luftstromes die Klappe umlegt und den Nebenweg öffnet. Ohne eine besondere Steuerung
anwenden zu müssen, erreicht man zweierlei:
1) Es mag sein, dass auch bei den älteren Anordnungen im Augenblick fast nur reine
Luft, dann ein an Kohlenwasserstoff immer reicher werdendes Gemisch angesaugt wird.
Das gilt aber nur für die allererste Zeit des Ansaugens und reicht für die
Bildung eines wirklichen Luftkissens, d.h. eines solchen, welches thatsächlich den
erhofften Erfolg haben soll, bei weitem nicht aus. Denn der Nebenweg steht der Luft
vom ersten Augenblick an offen, und die Düse hilft Luft durch den Nebenweg
hindurchsaugen. Man kann vielleicht kohlenwasserstoffärmere und -reichere Schichten,
nicht aber eine kohlenwasserstofflose Schicht von den zündfähigen Schichten (die
sich auch bei vorliegender Anordnung abgestuft bilden müssen, weil nach dem Eröffnen
des Nebenweges die Luftgeschwindigkeit im letzteren erst steigen muss)
unterscheiden. Auch fehlt es an der Möglichkeit, durch verschiedene Bemessung oder
Belastung der Klappe den Zeitpunkt der Eröffnung des Nebenweges, also den Anfang der
Bildung zündfähiger Schichten zu bestimmen.
2) Es wird dem flüssigen Kohlenwasserstoff im Vergaser bis zur Eröffnung des
Nebenweges Zeit gelassen zu verdampfen; daher ist die Verdampfung eine äusserst
vollkommene.
Die Luft tritt bei a in das Gehäuse A ein und passirt zunächst das Ventil B. Dasselbe wirkt durch den Stab b und den Mitnehmer b1 in bekannter Weise auf das Ventilchen C ein, welches den Zufluss des flüssigen
Kohlenwasserstoffes von c her regelt und in den
Vergaser A1 mündet. Der
Vergaser ist bis auf die Mündungen des durch ihn gebildeten Nebenweges vom Hauptwege
durch die Zwischenwand a2 getrennt. In die Oeffnung von a2 ist die Düse
D eingesetzt, und in den die Düse umschliessenden
Ringraum, welcher durch das Ventil E geschlossen wird,
mündet A1. In der
zwischen A und A1 angebrachten Scheidewand a2 sind zwei kleine Löcher f vorgesehen; welche von den Ventilklappen f2 mittels der
Feder f1 geschlossen
werden. Die Ventilklappen werden von Armen des gegabelten zweiarmigen Hebels F getragen, der bei f3 seine Drehpunkte hat. Der linke Hebelarm aber
trägt die Klappe F1,
welche den Durchgangsquerschnitt des Hauptweges durch A
mehr oder minder verengt. Von der Grösse der Klappe und der Kraft der Feder f1 hängt es ab, ob die
Eröffnung des Nebenweges eher oder später erfolgt.
Im Anfang des Saughubes legt in Folge der Eigenthümlichkeit des Schubkurbelgetriebes
der Kolben einen gewissen Weg mit geringer Geschwindigkeit zurück. Hierbei öffnen
sich wohl die Ventile B, E und C, und es wird Luft angesaugt bezieh. Brennstoff in den Vergaser
eingelassen, aber der Luftstrom ist nicht stark genug, die in seinem Weg liegende
Klappe F1 abzulenken.
Demgemäss ist der Nebenweg durch A1 vorläufig geschlossen und der Brennstoff hat Zeit
zu verdampfen. Bei der weiteren Umdrehung der Kurbel wächst aber die
Kolbengeschwindigkeit und mit ihr die Luftgeschwindigkeit, welche bald so gross wird, dass
der Luftstrom die Klappe F1 niederdrücken kann. Die Löcher f werden
geöffnet und die durch A1 streichende Luft entführt den Kohlenwasserstoffdampf zur Mischdüse D, wo er sich mit der im weiteren Verlaufe des
Saughubes zutretenden Luft vermischt.
Zum Speisen der Brennerlampe dient die Anordnung von H.
Reid in London (D. R. P. Nr. 85257), welche in Fig. 20 dargestellt ist.
Die Erfahrung hat gelehrt, dass durch Ventile allein eine wirksame Regelung der
Oelzufuhr nach dem Brenner bei Oelkraftmaschinen nicht zu erreichen ist. Nach
vorliegender Erfindung erfolgt daher diese Regelung von der Oelkammer aus durch
einen Schraubenstöpsel, indem durch diesen der Durchtritt von Luft aas einem über
dem Brenner befindlichen Hohlräume nach der Oelkammer den jeweiligen Erfordernissen
entsprechend entweder gefördert oder erschwert bezieh. verhindert wird.
Textabbildung Bd. 303, S. 290
Fig. 20.Speisen der Brennerlampe von Reid.
In den oberen Deckeltheil B1 des Cylinders ist ein mittlerer Hohlzapfen I eingesetzt. In den inneren Hohlraum dieses Zapfens wird durch eine
Luftpumpe Druckluft eingeführt. Durch das untere Ende des Hohlzapfens ist in der
Mitte ein Kanal I1
gebohrt. Dieser ist mit einer Röhre K ausgestattet,
welche den Zertheiler darstellt. Der Zertheiler, welcher am unteren Ende mit einer
Reihe sägezahnartiger Oeffnungen K1 versehen ist, steht mit dem inneren Hohlraume des
Zapfens I in Verbindung. In das Innere des Hohlzapfens
wird in weiter unten zu beschreibender Weise Oel eingeführt. Das untere Ende einer
in das Innere des Hohlzapfens eingesetzten Spindel L
bildet ein Ventil, das am oberen Ende des gebohrten Kanals I1 seinen Sitz hat. Die Spindel tritt
durch eine Stopfbüchse I2 aus dem Hohlzapfen nach aussen und erhält von den bewegten
Maschinentheilen aus Auf- und Abwärtsbewegung, wodurch das Ventil gehoben und
gesenkt wird. Man kann auf die Spindel L eine Anzahl
Gazescheiben M aufreihen, durch die das Oel auf seinem
Wege nach dem Zertheiler hindurchzufliessen gezwungen und dadurch für die
Zertheilung einigermaassen vorbereitet wird.
Am unteren Ende des mittleren Hohlzapfens I ist der
Brenner angeordnet. Dieser besteht aus einem Hohlraume O, der durch eine gelochte Scheidewand in eine obere und eine untere
Kammer O1 und O2 zerlegt ist.
Von diesen ist die obere O1 mit unter einander abwechselnden Lagen von Asbest und feinem Drahtgewebe
oder überhaupt mit feuerbeständigem Stoffe ausgelegt, während sich in der unteren,
am unteren Ende offenen Kammer O2 Platindraht befindet. Dieser wird durch einen am
Zertheilungsrohr K angearbeiteten Absatz K5 gestützt. Der so
eingerichtete Brenner ist ringförmig und umgibt den Zertheiler an derjenigen
Stelle, an welcher derselbe vom Inneren des Cylinderdeckels herausragt. In den
im Deckel des Cylinders vorgesehenen Oelbehälter P wird
das im Cylinder zu verwendende Oel durch eine Pumpe bei S1 hineingedrückt. Ein in den Oelbehälter
eingesetzter Siphonzapfen P1 reicht mit seinem Ende oder Fortsatz P2 fast bis an den Boden des Oelbehälters. P1 ist in der Mitte
durchbohrt und bildet auf diese Weise einen Theil eines Siphonkanals P3, durch welchen
hindurch ein Theil der zugeführten Oelmenge nach dem aus Asbest und feinem Gewebe
oder anderem feuerbeständigen Stoffe bestehenden Inhalt der vorerwähnten Kammer O1 des Brenners
gedrückt werden kann. Von dem den Siphonfortsatz P2 umgebenden Raume aus wird die Hauptmenge des dem
Behälter P unter Druck zugeführten Oels durch einen
zweiten im Cylinderdeckel und dem mittleren Zapfen befindlichen Kanal P4 in den mittleren
Kanal dieses Zapfens hinein und durch denselben und den Zertheiler K hindurch in den Cylinder hineingedrückt. Auf seinem
Wege nach dem Brenner und Zertheiler wird das Oel der hohen Temperatur der
verbrauchten Gase ausgesetzt und dadurch in bekannter Weise vorgewärmt. Die
Verlängerung des Siphonzapfens nach abwärts hat den Zweck, dass auch bei
Vorhandensein einer nur geringen Oelmenge in der Kammer P das Eintauchen der Zapfenmündung in das Oel gesichert bleibt und somit
jede Unterbrechung der Oelzufuhr zum Brenner vermieden wird.
Das Oel gelangt vom Kanal P3 zu dem in der Kammer O3 befindlichen Platindraht, welcher vor dem Anlassen
so weit erhitzt wurde, dass er das zugeführte Oel zu entzünden vermag. Im Kanal P3 ist eine kleine
Oeffnung P6 gebohrt,
welche den Kanal P3 mit
dem inneren Hohlraume des mittleren Zapfens I
verbindet. Wenn der Schraubenstöpsel P5 sich oberhalb der Oeffnung P6 befindet, so kann die im inneren
Hohlraume des mittleren Zapfens I befindliche
zusammengedrückte Luft mit dem Oelbehälter P durch die
Oeffnung P6 und den
Kanal P3 sowohl, als
auch durch den Kanal P4
communiciren, und es besteht alsdann keine Neigung, das Oel durch den Kanal P3 unter Druck nach dem
Brenner zu treiben, indem nur zusammengedrückte Luft mit einer geringen Menge
zerstäubten Oels vermengt aus der mittleren Kammer in den Brenner hineingetrieben
wird. Wird aber der Schraubenstöpsel P5 nach abwärts geschraubt, so dass er die Oeffnung
P6 allmählich
absperrt, so verringert sich der Luftdruck und damit auch die von der mittleren
Kammer aus durch die Oeffnung P6 getriebene Menge, während der in P überwiegende Druck mehr Oel, und zwar ohne Luft,
durch den Siphonkanal P3 dem Brenner zuführt und die Flamme zum Erlöschen bringt.
Zum Kühlen des Arbeitscylinders und der Luftpumpe von Erdöldruckluftmaschinen dient
die in Fig. 21 dargestellte Vorrichtung von F. Neukirch in Bremen (D. R. P. Nr. 64370 und Zusatz
Nr. 81596). Dieselbe ist für solche Maschinen bestimmt, bei denen eine ständig
arbeitende Erdölmaschine mittels einer Pumpe Druckluft in einen Behälter fördert, so
dass aus demselben eine besondere Druckluftmaschine für den Betrieb von Fahrzeugen
u.s.w. gespeist werden kann. Der Vortheil soll darin liegen, dass für zeitweisen
bezieh. häufig unterbrochenen Betrieb die Erdölmaschine ungestört fortarbeiten
kann.
Bei der dargestellten Abänderung wird derselbe Zweck, nämlich die vom Compressor und
Erdölmotor in das Kühlwasser übergegangene Wärme im Druckluftbehälter wieder nutzbringend zu
verwerthen, in anderer Weise erreicht, indem an Stelle des natürlichen Kreislaufs
die zwangsweise Portbewegung des Wassers durch eine Pumpe gesetzt ist. Hierdurch
erreicht man den Vortheil, dass man ein zu hohes Ansteigen der Temperatur der
Cylinderwandungen verhindern kann, wie es bei der Einrichtung des Hauptpatentes
leicht eintritt.
Die Speisepumpe f drückt das Speisewasser aus dem
Behälter l durch Rohr w1, durch den Wassermantel des Compressors c und des Erdölmotors p,
durch Rohr w2 und w3 in den Druckbehälter
b. Hierbei wird das Wasser in Folge der Berührung
mit den heissen Wänden des Compressor- und Erdölmotorcylinders erhitzt und
verdunstet im Behälter b, wo es mit heisser und
trockener Druckluft in Berührung kommt. Der so erzeugte Wasserdunst mischt sich mit
der Druckluft und wird mit dieser zusammen in den Druckluftcylindern mm nutzbringend verwerthet. Im Gefäss b muss ein ziemlich gleichbleibender Wasserspiegel
gehalten werden. Man kann hierzu beispielsweise beständig speisen lassen und ein
Ueberlaufventil x anwenden, das sich selbsthätig öffnet
oder von Hand geöffnet wird, wenn ein bestimmter Wasserstand überschritten ist. Oder
man speist zeitweise, indem man einen Dreiweghahn anwendet.
Textabbildung Bd. 303, S. 291
Fig. 21.Vorrichtung zum Kühlen des Arbeitscylinders und der Luftpumpe an
Erdöldruckluftmaschinen von Neukirch.
Statt das Wasser durch beide Kühlmäntel (des Erdölmotors und Compressors) zu leiten,
kann man es auch nur durch den Mantel des Erdölmotors gehen lassen und den Mantel
des Compressors durch Umlauf kühlen, wobei man auf Ausnutzung der vom Compressor ins
Kühlwasser übergehenden Wärme verzichtet und nur die des Erdölmotors ausnutzt.
In der Zeichnung ist ausserdem eine Abänderung der Gesammtanordnung gegenüber der des
Hauptpatentes angedeutet, darin bestehend, dass das Gemisch von Luft und Dampf,
nachdem es durch Rohr l1 den Druckluftbehälter b verlassen hat,
einen besonderen Behälter d durchströmt, in welchem es
durch ein von den Auspuffgasen geheiztes Rippenrohr überhitzt wird, während im
Hauptpatent dieses Rippenheizrohr direct in den Behälter b verlegt ist.
Vergaser.
Der Vergaser von H. Jahn in Arnswalde (D. R. P. Nr.
85282) ist zwecks leichter und schneller Reinigung mit einem herausnehmbaren, die
ganze Wandung bedeckenden Einsatz ausgestattet.
Der rohrbüschelartige Vergaser von Gebr. Eimecke in
Braunschweig (D. R. P. Nr. 85424) ist so ausgeführt, dass ein zunächst schwach
divergirendes, dann schwach convergirendes Büschel einzelner Röhren das Oel
aufnimmt, welches somit in den stumpf zusammenstossenden Röhren schnell verdampft
wird.
Der Vergaser von J. Jürgens und B. Kistritz in Altona (D. R. P. Nr. 87522) ist in Fig. 22 bis 24 dargestellt. Eine
Büchse A ist einerseits in dem Stutzen des Ventils L eingedichtet und andererseits in dem Vergasungsraume
E mittels Verschraubung D dichtschliessend befestigt. Der Vergasungsraum E ist von dem Raum G ummantelt, welchen die
Auspuffgase durchströmen, bevor sie. bei F ins Freie
gelangen. Die Büchse A ist von aussen mit steilem
mehrgängigem Gewinde versehen, in dessen Gängen das durch das Rohr B eingeführte Erdöl hinabrinnt und sich so über die
ganze Mantelfläche gleichmässig vertheilt. Das Rohr B
ist an seiner Mündung so verengt, dass das Erdöl in einem feinen breiten Strahl in
die Gewindegänge ausfliesst.
Die zum Betriebe erforderliche Luftmenge wird durch eine Pumpe in einem Behälter
unter gleichmässigem Drucke gehalten. Mit diesem Luftbehälter ist der Erdölbehälter
so verbunden, dass der Druck der Pressluft das Erdöl durch das Rohr B in den Vergaser E
drückt. Geheizt wird die Büchse vermöge der durch sie hindurchschlagenden
Betriebsflamme, während der Vergasungsraum E durch die
Auspuffgase gegen Abkühlung von aussen geschützt wird. Aus dem Raum E tritt das Erdölgas durch die mittels Ventile H regulirbaren Oeffnungen I in den Mischraum K, um sich mit der durch
das Rückschlagventil Mund Kanal N einströmenden
Pressluft innig zu mischen.
Das Gas- und Luftgemenge wird durch das zwangläufig bewegte Ventil L in den Hohlraum der Büchse A geleitet und entzündet sich an einer zwischen dem Ventil und der Büchse
angeordneten, ununterbrochen brennenden Zündflamme.
Die Zündflamme wird aus dem Vergaser E gespeist. Vor dem
Ansetzen der Maschine wird die Büchse A durch die
leicht verschliessbaren Kanäle C mittels einer
Stichflamme vorgewärmt und die Zündflamme von aussen entzündet.
Der Hub des Einlassventils L wird in beliebiger Weise
einer je nach der Kraftleistung der Maschine zu wählenden Füllung entsprechend
geregelt. Das Rückschlagventil M soll das Eindringen
des Gasgemisches in das Luftzuströmungsrohr verhindern.
Textabbildung Bd. 303, S. 291
Vergaser von Jürgens und Kistritz.
Das aus dem Vergaser E in den Mischraum K strömende Gas mischt sich hier mit Luft; dieses
Gemenge tritt durch das Ventil L, wird entzündet und
wirkt mit erhöhtem Druck durch die Büchse A hindurch
auf den Kolben des Arbeitscylinders O, wobei die Büchse
stark erhitzt wird.
Der Vergaser von O. Bomborn in Leipzig-Lindenau (D. R. P. Nr.
87462) wird durch die Explosionsgase beheizt. Zu diesem Zweck wird die Verbindung
des Explosionsraumes mit dem Vergaser durch ein Abschlussorgan vermittelt, welches
das Eintreten der Explosionsgase in den Vergaser erst nach der Zündung der Ladung
gestattet, während des Verdichtungsspiels derselben diese Verbindung aber aufhebt.
Die Beheizung des Vergasers ist entweder eine unmittelbare, indem die Explosionsgase
in den Vergaser eintreten, oder mittelbare, indem dieselben nach einem den Vergaser
umgebenden Raum geleitet werden.
Textabbildung Bd. 303, S. 292
Fig. 25.Vergaser von Bomborn.
Bei der Ausführung nach Fig. 25 tritt während des
Saugespiels die zur Bildung des zündbaren Gemisches nothwendige Menge flüssigen
Erdöls durch das unter Wirkung einer Feder gesetzte Ventil a (sonst bekannter Einrichtung) nach dem Vergaser b, an dessen heissen Wandungen es in Dampf verwandelt wird. Dieser
Erdöldampf gelangt durch das geöffnete Abschlussorgan c
in den Cylinderraum d und bildet dort mit der durch das
Ventil e eintretenden Luft das zündbare Gasgemisch.
Dasselbe wird beim Rückgange des Kolbens, bei welchem das Ventil e geschlossen ist und auch das Abschlussorgan c geschlossen wird, in dem Verdichtungsraum der
Maschine verdichtet. Wenn nach Vollendung der Verdichtung des Gemisches in dem
Cylinder die Zündung desselben in geeigneter Weise, z.B., wie dargestellt, durch ein
Glührohr f stattgefunden hat, werden die heissen
Explosionsgase aus dem Cylinder d durch Oeffnen des
Abschlussorgans c in den Vergaser b treten gelassen, so dass dieser dadurch geheizt
wird.
Zum Verdampfen schwer flüchtiger Kohlenwasserstoffe ist der in Fig. 26 dargestellte Verdampfer von E. Petréano in Bukarest (D. R. P. Nr. 89665) bestimmt.
Mit der dargestellten Ausführung soll Erfinder besonders günstige Ergebnisse mit der
Verdampfung von Spiritus erzielt haben. Bisher war es nicht gelungen, Spiritus zum
Betriebe von Gasmaschinen heranzuziehen, da sich bei anfangs allerdings guten
Verpuffungen bald so ausserordentliche Abrostungen im Inneren des Cylinders und der
Ventile bildeten, dass hierdurch der weitere Betrieb unmöglich gemacht wurde. Die
zahlreichen Versuche, Spiritus zum Betriebe von Gasmaschinen zu benutzen, schienen
an diesem Uebelstande zu scheitern, der nun bei Benutzung des Petréano'schen Vergasers nicht mehr auftreten soll.
Professor Slaby bestätigte diese günstige Wirkung des
Vergasers, der somit besondere Beachtung verdient.
Die Vorrichtung hat die äussere Form einer Säule, der Erdölbehälter B ist der Kopf, die Verdampf- und Mischkammer V der Schaft der Säule und der Zündungsraum Z der Sockel der Säule. Aus dem letzteren steigt das
die Verbrennungsgase abführende Rohr r auf, das durch
die Kammer V und den Behälter B hindurchgeht und von dem letzteren durch einen Ringkanal l getrennt ist, durch den die mit den Erdöldämpfen zu
mischende Aussenluft nach einer zwischen B und V angeordneten Vorkammer V1 strömt. Das Rohr r ist, soweit es sich innerhalb der Kammer V befindet, mit einem Docht d bekleidet, der aus einem Geflecht aus mit Asbest umsponnenem Eisendraht
besteht. In der Kammer V sind Trichter t1t2t3t4t5t6 angeordnet, die sich
abwechselnd an die Innenwand von V, abwechselnd an die
Aussenwand des Rohres r anschliessen, während ihr
freier Rand von der benachbarten Wand etwas absteht, so dass sich ringförmige
Durchgänge herausbilden. Von diesen können diejenigen, die an die Innenwand von V grenzen, durch Siebe, welche gleichfalls aus mit
Asbest umsponnenem Eisendraht bestehen, bedeckt werden.
Das Erdöl fliesst aus dem Behälter B in durch ein Ventil
regelbarer Menge in die Vorkammer V1 und gelangt gemeinschaftlich mit der angesaugten
Aussenluft in die Verdampf- und Mischkammer V. Hier
wird das Erdöl, soweit es auf den durch das Rohr r
erhitzten Docht d fällt, theils verdampft, theils
weiter abwärts geführt und, soweit es auf den Trichter t1 fällt, durch diesen abwärts geführt,
bis es von dem unteren Rand desselben auf den tieferen Theil des Dochtes d abtropft, um theils hier verdampft, theils weiter
abwärts geführt zu werden. Die erzeugten Kohlenwasserstoffdämpfe steigen gemischt
mit der eingetretenen Aussenluft im Trichter t2 auf, strömen um den Rand desselben herum und
werden durch den Trichter t3 aufs Neue erwärmt, so dass etwa mitgerissene noch flüssige
Kohlenwasserstofftheilchen verdampft werden. Sie sättigen sich ferner hier mit den
Kohlenwasserstoffdämpfen, die sich aus den weiter niederwärts gegangenen flüssigen
Kohlenwasserstofftheilchen entwickeln, steigen dann im Trichter t4 auf und so fort, bis
sie über den Rand des letzten Trichters hinweg ihren Weg durch die das Abflussrohr
r1 bedeckende
Glocke g nach der Kammer M
nehmen, die mit dem Arbeitscylinder in Verbindung steht und in welche der im Bereich
der Zündflamme befindliche Zünder eingefügt ist.
Bestandtheile des in V eingeflossenen Erdöls, welche
nicht verdampfungsfähig sind, sammeln sich in dem unteren Theil der Trichter t2t4t6 und werden aus
diesem von Zeit zu Zeit entfernt. Damit diese Rückstände nicht so hoch aufsteigen
können, dass sie die ringförmigen Durchgänge für das Gasgemisch abschliessen, sind
in den Trichtern t2t4t6 Löcher o angeordnet, durch welche die Rückstände abfliessen
können; dieselben sammeln sich schliesslich an der tiefsten Stelle der Kammer V und können hier durch einen Hahn abgelassen
werden.
Saugt die Maschine, so öffnet sich das gegen den Vergaser abschliessende Ventil N und lässt das explosive Gemisch in den
Arbeitscylinder abfliessen. Mit dem Niedergehen des Ventils N schliesst zugleich ein mit demselben verbundener Schieber s die nach dem Zünder führende Bohrung ab, so dass eine
Entflammung der Gase in dem unteren Theil der Kammer V
nicht eintreten kann.
Textabbildung Bd. 303, S. 292
Fig. 26.Verdampfer für schwer flüchtige Kohlenwasserstoffe von
Petréano.
Der Verdampfer für hochgespannte Erdöldämpfe von A. A.
Barends und Co. in Hamburg (D. R. P. Nr. 80357) ist zur Erhaltung
gleichmässiger Spannung mit einem Accumulator ausgerüstet. Fig. 27 erläutert die Anordnung.
Während bisher in dem Vergaser b, der durch Flamme ageheizt wird, das eingespritzte Erdöl nur in
Dampfform ohne Spannung verwandelt wurde, sollen nunmehr in dem Vergaser b Erdölgase bis 15 at Spannung erzeugt werden. Damit
aber bei den unregelmässigen und plötzlichen Entnahmen dieses Gases aus dem Vergaser
die gewünschte, beliebig hohe Spannung stets erhalten bleibt und die erforderlichen
Neubildungen des Gases selbsthätig erfolgen, ist der Vergaser b mit dem Accumulator c
und der Pumpe d durch Rohrleitung verbunden. Der
Accumulator ist in seinem Belastungsgewicht auf den gewünschten Druck zwischen 1 und
vielleicht 15 at eingestellt.
Textabbildung Bd. 303, S. 293
Fig. 27.Verdampfer für hochgespannte Erdöldämpfe von Barends und
Co.
Wenn nun in dem Vergaser b durch Heizen mittels Flamme
a Dämpfe bezieh. Gase entwickelt werden, so kann
die Spannung derselben nur bis auf den im Accumulator c
herrschenden Druck steigen, da bei höherem als auch bei geringerem Druck der
Accumulator c für den Spannungsausgleich sorgt, denn
b und c sind zwei
communicirende Röhren.
Es muss also im Vergaser stets derselbe Druck wie im Accumulator herrschen; die Höhe
des Flüssigkeitsspiegels in c wird daher durch die in
b befindliche Gasmenge bedingt.
Die Gasentnahme aus dem Vergaser zur Maschine erfolgt durch Rohr e und wird durch ein beliebiges Steuerventil
geregelt.
Die Einrichtung von F. Herbst und Co. in Halle a. S. (D.
R. P. Nr. 85897) bezweckt die Einführung von Erdölnebel in den Vergaser. Fig. 28 erläutert die Einrichtung.
Textabbildung Bd. 303, S. 293
Fig. 28.Einführung von Erdölnebel in den Vergaser von Herbst und
Co.
Das Erdöl wird in kleinen Mengen durch das Rohr a nach
der Haube A gepumpt. Der Ausflussöffnung des Rohres a gegenüberstehende Vertheilungsstern B, dessen freie Oeffnungen mit einem feinmechanischen
Sieb C unterlegt sind, bewirkt, dass das Erdöl während
der herbeigeführten Spritzwirkung zerstäubt wird. Hat der Vertheilungsstern B an sich die Zerstäubung des Erdöls vollzogen, so
lagert sich nunmehr der inzwischen auch mit Luft vermengte Erdölthau auf das Sieb
C ab, welches die Nischen des Sternes ausfüllt. Der
Erdölthau versetzt die Poren des Siebes C, weil die
Schwerkraft der in der Verdunstung begriffenen Erdöltheilchen nicht hinreicht, um
die Adhäsion des Siebgewebes zu überwinden.
Erst durch die Saugwirkung des vorwärtsgehenden Arbeitskolbens, deren erste Folge die
Oeffnung des Einlassventils DE ist, wird der die
Siebmaschine verlegende Erdölnebel in den Ventilraum D
eingesogen, wobei nur so viel Luft nachströmt, als durch die Siebmaschen, welche
vorher mit Erdöl gefüllt waren, hindurch treten kann.
Das Gemisch gelangt schliesslich in den Vergaser, an dessen Wandung es, weil es sich
dem gasförmigen Zustande fast völlig genähert hat, bei ganz geringer Erwärmung
entzündet wird.
Zum Eintritt der Luft in die Haube A sind Oeffnungen a1 angeordnet, an deren
Stelle auch ein besonderes Lufteinlassventil gesetzt werden kann.
Die beschriebene Vorrichtung ist hauptsächlich auf die Beseitigung des Uebelstandes
begründet, dass die Förderung des Erdöls durch die Pumpe mit dem Vorwärtsgang des
Arbeitskolbens nicht immer gleichen Schritt hält, d.h. entweder Erdöl oder Luft bei
Entfernung des Ventiltellers E von seinem Sitz zu früh
in den Ventilraum gelangt, was ein ungleiches Gemisch nach sich zieht. Durch das
Vermittelungsorgan B wird das für den nächsten
Verbrauch bestimmte Gemisch in der Haube A
gewissermaassen schwebend in Bereitschaft gehalten, wobei weder ein frühzeitiges
Eintreten von Luft noch Erdöl in den Einlassventilraum stattfinden kann.
Textabbildung Bd. 303, S. 293
Einspritzung von kaltem Erdöl und kalter Luft von Carrer.
Von L. Carrer in Düsseldorf (D. R. P. Nr. 79850) wird
vorgeschlagen, kaltes Erdöl und kalte Luft an Stelle des Kühlwassers in den
Cylindermantel einzuspritzen; beide Stoffe sollen sich hier innig vermischen,
abkühlend auf die erhitzten Wände wirken und sich in Arbeitsgas verwandeln.
Fig. 29 und 30 zeigen diese
Einrichtung. Mittels einer Luftpampe wird gleichzeitig Luft und Erdöl durch die
Rohre R1 und R2 in die Düse
A eingetrieben, nachdem beide zuerst einen
gekühlten Vorraum durchstrichen haben. Das Erdöl gelangt durch den Kanal P1 in den Querkanal P2, theilt sich in
Folge der feinen Spalten N in vier Strahlen P, welche sich je zu zweien durchkreuzen. Die Luft
dringt durch die zwei Kanäle L1L2 bis zu den Oeffnungen LL und bläst in je einen der Kreuzungspunkte der Erdölstrahlen P. In den beiden Kammern C1C2 entsteht zuerst ein schäumendes Gemisch, welches
durch die beiden Mischdüsen DD in die Kammern C3C4 getrieben wird. Die
Mischdüsen D werden von einer Kapsel D1 umschlossen, um eine
Prallwand K herzustellen, an welcher der Schaum sich nach
Eintritt bei P3
zerschlägt und die innige Mischung des Erdöldampfes mit Luft begünstigt, ferner
nochmals eine Durchkreuzung zweier Strahlen hervorbringt, so dass in den Kammern C3C4 das Arbeitsgas zum
Betriebe der Maschine fertiggestellt wird.
Durch die Oeffnungen OO gelangt das fertige Gas aus den
Kammern C3C4 in den
Vorrathsbehälter B und wird durch ein Rohr G auf dem Deckel K1 dem Arbeitscylinder zugeführt.
Bei sehr grossen Maschinen wird der Vorrathsbehälter B
gesondert aufgestellt, während derselbe bei kleineren Maschinen mit dem
Arbeitscylinder ein Stück bildet. Bei ganz kleinen Maschinen wird das fertige Gas
direct aus den Kammern C3C4 dem
Arbeitscylinder zugeführt.
Textabbildung Bd. 303, S. 294
Fig. 31.Regelung der Temperatur des Vergasers von Pieper.
Regelung der Temperatur des Vergasers der Firma Carl
Pieper in Berlin (D. R. P. Nr. 79616). Bei Erdölmaschinen, deren Verdampfer
bezieh. Vergaser zuerst mittels Flamme von aussen, dann aber durch die Hitze des in
demselben explodirenden brennbaren Gemisches beheizt werden und wobei das Innere des
Vergasers in unmittelbarer Verbindung mit dem Verbrennungsraume der Maschine steht,
sowie der Vergaser zugleich die Entzündung des Ladungsgemenges bewirkt, zeigt sich
der Uebelstand, dass die Wärmezufuhr von innen her nicht immer der Wärmeabfuhr im
Inneren und nach aussen hin entspricht. Nun aber ist die Temperatur des Verdampfers
bei Kraftmaschinen erwähnter Art gerade zur Erzielung eines guten Ganges von hoher
Bedeutung, indem dieselbe auf den Zeitpunkt der Entzündung den grössten Einfluss
hat.
Bei stark belasteter Maschine erfolgt Explosion auf Explosion; die Wärmezufuhr von
innen her ist derart, dass der Vergaser zu heiss wird. Bei geringer Belastung fallen
die Explosionen aus; die Wärmezufuhr ist, gegenüber der Abfuhr durch Verdampfung und
Ableitung nach aussen, gerade genügend gross. In beiden Fällen erreicht die Menge
des zur Verdampfung gelangenden Erdöles einestheils ihren Meistbetrag und sinkt
anderentheils herab bis auf Null. Die Wärmeabfuhr durch die Verdampfung ist daher
sehr verschieden.
Durch diese Erfindung wird nun die stets rechtzeitige Zündung der Ladungsgase
ebenfalls durch selbsthätig geregelte Temperatur des Vergasers in der Weise
gesichert, dass die Verbrennung stets in gleichen Zeitpunkten erfolgt, sofern die
Umdrehungsgeschwindigkeit der Maschine und die angesaugten Luft- und Erdölmengen
gleich bleiben. Es werden somit entsprechend dem im Hauptpatent behandelten
Verfahren die mit der wechselnden Temperatur des Vergasers wechselnden
Ausdehnungsverhältnisse desselben benutzt, aber in solcher Art, dass die bei
zunehmender Temperaturerhöhung des Vergasers stattfindende Ausdehnung des
letzteren eine Zufuhr von kalter Luft oder Wasser nach den Aussenflächen des
Vergasers bewirkt, während die mit wieder abnehmender Temperatur verknüpfte
Zusammenziehung des Vergasers die weitere Herbeiführung solcher Kühlmittel
vermindert bezieh. unterbricht.
Fig. 31 veranschaulicht eine solche Vorrichtung im
Schnitt und in der Seitenansicht. Hier tritt bei A ein
Theil des Cylinders einer Viertact-Gas-bezieh.-Erdölmaschine, bei B der Verbrennungsraum derselben, bei C der Vergaser oder Verdampfer auf, welcher von einer
in zwei Hälften getheilten isolirenden Hülle II umgeben
ist. Diese Hüllen sind an den Hebeln mm1, mm1 befestigt. Zwischen dem Querstück D und der Wandung des Verbrennungsraumes ist der
Vergaser gewissermaassen eingeklemmt. F stellt das
Eingangsventil für Erdöl und einen kleinen Theil Luft dar. G und G1 sind
zwei Eisenstäbe, welche in der Aussenwandung des Verbrennungsraumes befestigt sind.
Das Querstück D wird nun durch Vermittelung dieser
Stäbe einerseits vermöge einer starken Spiralfeder f
gegen den Vergaser gedrückt, andererseits stützt es sich gegen die Scheibe i des Stabes G1. Der Hebel K liegt mit seinem einen Ende gegen das Querstück D an. Eine Schraubenfeder s strebt ihn in der Richtung des Pfeiles p zu
drehen. Bei Erwärmung und Ausdehnung des Vergasers bewegt sich das Stück D um den Punkt i, sowie
der Hebel Zum den Punkt z in der Richtung des Pfeiles
p, und bei einem gewissen Temperaturgrad des
Vergasers werden die beiden den Vergaser isolirenden Gehäusehälften II aus einander bewegt, indem das Ende des Hebels K auf die Hebelenden m1m1 in der Richtung des Pfeiles p einwirkt. Die Hälften II
kommen in die punktirte Lage und in dieser wird der äusseren Luft das Bestreichen
der äusseren Wandungen des heissen Vergasers ermöglicht, was eine Abkühlung des
letzteren zur Folge hat. Sinkt die Temperatur des Vergasers weiterhin, so gehen die
Hebel wieder rückwärts und der Durchfluss kühlender Luft ist gehindert.
Textabbildung Bd. 303, S. 294
Fig. 32.Regelung der Temperatur des Vergasers von Capitaine.
Es ist von grossem Nutzen, wenn die Temperatur der Wandungen des Verbrennungsraumes
und des Verdampfers bei Erdölmaschinen unveränderlich gehalten wird. Es bestehen
Erdölmaschinen, bei welchen das Erdöl in dem ungekühlten heissen Verbrennungsraume
verdampft wird, und solche, bei welchen der Verbrennungsraum durch Wasser gekühlt
und das Erdöl in einem besonderen, von aussen geheizten Vergaser verdampft wird. Das
den Gegenstand der Erfindung von E. Capitaine in
Leipzig-Plagwitz (D. R. P. Nr. 85896) bildende Verfahren zur Regelung der Temperatur
lässt sich sowohl für die Wandungen des Verbrennungsraumes, wie auch für den
besonderen Verdampfer anwenden.
Fig. 32 zeigt die betreffende Einrichtung. A ist der gekühlte Cylinder, B der
ungekühlte Verbrennungsraum, welcher in seiner Wandung einen kleinen Hohlraum b besitzt. In diesem befindet sich Metall oder eine
Metallegirung, welches bezieh. welche gerade bei derjenigen Temperatur schmilzt,
d.h. flüssig wird, über die hinaus die Erhitzung der Wandungen nicht erfolgen soll.
Ein Stab c, der in diesem Metall (etwa Blei) steckt,
ist mit der Ventilklappe D beweglich verbunden. Die auf
und ab gehende Stange E ist bestrebt, die Ventilklappe
D zu heben, jedoch nur mit einem gewissen geringen
Druck. Dieser Druck ist nur um ein Geringes grösser wie der Druck, mit welchem die
Klappe theils durch den im Kanal G herrschenden
Luftdruck, theils durch ihre eigene Schwere nach unten gedrückt wird. Um den Druck,
mit welchem die Stange E die Ventilklappe zu heben
bestrebt, genau abzumessen, ist eine Feder F zwischen
die Stange und die Klappe eingeschaltet, ferner wird die Stange E von den mit der Klappe verbundenen Armen d erfasst, und zwar mit einem bestimmten
Anpressungsdrucke, so dass die dadurch hervorgerufene Reibung die Klappe mit einem
bestimmten Druck zu heben bezieh. herabzuziehen bestrebt ist, sobald die Stange E langsam auf und ab bewegt wird.
Da die Erstarrung des Metalles nicht plötzlich erfolgt, das letztere vielmehr
allmählich aus dem flüssigen in den schwerflüssigen, dann in den breiigen und
schliesslich in den festen Zustand übergeht, während welcher Zeit die Stange öfter
auf und ab geht, so kann der Fall nicht eintreten, dass die Klappe D in geöffneter Stellung stehen bleibt. Die Kraft, mit
welcher die Klappe gehoben wird, ergibt sich aus dem Widerstand der Feder F und der Reibung der Stange E zwischen den Backen d. Diese Kraft ist
gerade so gross oder nur wenig grösser wie der Widerstand, den die Klappe durch
Gewicht und Winddruck darbietet. Ist das Metall nicht genügend flüssig, so wird die
Klappe nicht gehoben, dagegen kann die Klappe sich schliessen, wenn das Metall
breiig ist, weil der Druck nach unten sich zusammensetzt aus dem Gewicht der Klappe,
dem Winddruck auf letztere und der Reibung beim Niedergange der Stange E.
Ist die Wandung des ungekühlten Verbrennungsraumes so heiss geworden, dass das Metall
schmilzt, dann wird die langsam auf und ab bewegte Stange E die Klappe D heben und senken, d.h. öffnen
und schliessen. Die durch einen Ventilator o. dgl. in den Kanal G gepresste kalte Luft wird bei jedem Oeffnen der
Klappe D in der Pfeilrichtung ausströmen und den
heissen Verbrennungsraum bestreichen, bis die Temperatur desselben so weit gesunken
ist, dass das Metall oder die Metallegirung zu erstarren beginnt. Schon bei dem
Uebergange von der Dünnflüssigkeit des Metalles zu einem Breiigwerden (und vollends
bei dem Erstarren) wird der Stab c einen solchen
Widerstand in dem Metall finden, dass die Reibung desselben zwischen den Armen d und der Widerstand der Feder F überwunden werden, die Klappe also nicht geöffnet werden kann.
Zündvorrichtungen.
Fig. 33 erläutert eine Zündvorrichtung von A. Niemczik in Leipzig-Eutritzsch (D. R. P. Nr. 85824).
Es sollen durch dieselbe die Vorzündungen vermieden werden, die namentlich bei
angestrengter Leistung auftreten. Das Wesen der Erfindung besteht darin, unmittelbar
vor dem Arbeitshube, nachdem Erdöl eingespritzt und durch den Vergaser a mit Zunge b verdampft
ist, comprimirte Luft in den Explosionsraum zu lassen. Diese Pressluft wird
gezwungen, durch den Vergaser zu strömen. Der Vortheil, welchen man bei diesem
Verfahren erreicht, besteht darin, dass vor der stattfindenden Zündung sich nur
Erdöldampf im Explosionsraum befindet, also eine Zündung unmöglich ist, während
unmittelbar vor dem Arbeitshub die einströmende Druckluft dazu dient, das Gasgemisch
explosibel zu machen.
Ueber der Zunge b des Vergasers a mündet das Rohr c, durch welches von einer
Erdölpumpe Erdöl in den beheizten Vergaser gelangt, in welchem es verdampft. Ist nun
der Arbeitskolben in die obere Todtpunktlage gekommen, so strömt unmittelbar vor dem
Arbeitshub Druckluft, am besten solche, die durch die Auspuffgase noch besonders
vorgewärmt ist, aus der Druckluftleitung d in den
Explosionsraum. Die Druckluftleitung d steht mit einem
Druckluftbehälter in Verbindung und besitzt ein von der Steuer welle g mittels Nockens h
gesteuertes Lufteinlassventil f. Der Nocken h öffnet dieses Ventil kurz vor dem Arbeitshub des
Kolbens, worauf die Druckluft durch das Rückschlagventil e in den Explosionsraum gelangt. Hier durchwirbelt die Druckluft, da sie
eine höhere Spannung als die im Inneren des Explosionsraumes befindlichen Rückstände
besitzt, den Erdöldampf, so dass eine innige explosionsfähige Mischung entsteht.
Textabbildung Bd. 303, S. 295
Fig. 33.Zündvorrichtung von Niemczik.
Es ist bei dieser Einrichtung ganz undenkbar, dass vor dem Eintritt der Pressluft
eine Zündung erfolgt.
Fig. 34 stellt eine Schutzvorrichtung für die
Zündkörper dar, welche von O. Schmidt in London (D. R.
P. Nr. 88683) angegeben ist.
Die Erfindung bezieht sich auf solche Oelmaschinen, bei denen in einen mit dem
Arbeitscylinder in Verbindung stehenden ungekühlten Raum Zünder von grösser
Oberfläche eingesetzt werden, die aus mehreren Platten, aus Sieben oder Spiralen von
Wärme gut oder schlecht leitendem Material bestehen. Derartige Einrichtungen sind
bekannt, haben aber bei der jetzigen Anordnung den Nachtheil, dass, sobald das
eingeführte Oel mit den Zündflächen bei seiner Vergasung in Berührung kommt, eine
Verrussung der Zündkörper durch die Vergasungsrückstände eintritt, so dass eine
selbsthätige Zündung für eine längere Betriebsdauer nicht erreichbar ist.
Textabbildung Bd. 303, S. 295
Fig. 34.Schutzvorrichtung für die Zündkörper von Schmidt.
Um diesen Nachtheil zu vermeiden, wird an der Maschine folgende Anordnung getroffen,
welche im Wesentlichen aus einer über den Plattenzünder gestülpten Schutzkappe
besteht. Die Anordnung dieser Schutzkappe ist aber eine solche, dass sowohl der
Plattenzünder in seiner ganzen Oberfläche, wie die Zündkappe an ihren beiden
Oberflächen von den Explosionsgasen frei umspült werden kann und eine hohe
Temperatur in Folge dessen annehmen. Dadurch bleibt sowohl die Zündkappe wie der
Zünder stets in der Lage, erstere, die vollkommene Verdampfung der eingespritzten
Oelgase herbeizuführen, letzterer, die sichere Zündung zu bewirken.
Um den Zündkörper herum ist eine einseitig offene Kappe, deren Gestalt sich nach der
des Zündkörpers richtet, gelegt, und zwar in einer derartigen Stellung zum
Einlassventil für das angesaugte Oel, dass dieses während des Saugspiels des
Arbeitskolbens, also während der Vergasung, nicht mit dem Zündkörper in Berührung
kommen kann; erst während des Verdichtungsspiels wird das vollkommen vergaste, aus
einem geringen Theil Luft und aus in den gasförmigen Zustand gebrachtem Oel
bestehende Gemisch gegen den Zündkörper geführt. Am Ende der Umdrehung tritt dann
die bekannte Selbstzündung ein. Behufs Reinigung der Umhüllungskappe wird dieselbe
so befestigt, dass sie leicht fortgenommen werden kann.
Mg.